[发明专利]一种分布式天然气脱硫方法

说明书

本发明公开了一种分布式天然气脱硫方法，包括如下步骤：1)先将气井产出的气液混合物分离为天然气和采出液，然后让采出液通过采出液管线进入污水处理厂进一步处理；2)再将含量大于0.001％的氧化剂液体加入分离出的天然气中，使天然气中的硫化氢和/或臭味物质氧化，形成含硫磺的固液混合物；3)然后将固液混合物从天然气中分离出来，再让分离固液混合物后的天然气进入集气管线内，以便进入集气站。本发明能够使含硫气井利用现有已建常规设计的地面生产系统进行生产，能够大幅降低气田固定投资，尤其适用于含硫气井和不含硫井共存的气田或区块；具有实施容易，安全可靠，应用广泛，推广容易等优特点。

技术领域

本发明涉及天然气生产领域，尤其是涉及一种分布式天然气脱硫方法。

背景技术

国家标准《天然气GB17820-2018》规定天然气中的硫化氢浓度应≦20mg/m³,但是国内天然气井(简称气井)产出的天然气中硫化氢浓度往往高于20mg/m³。以普光气田为例，其气井所产天然气中的硫化氢浓度一般高达100g/m³(即100000mg/m³)以上，有的气井高达260g/m³。

由本领域公知知识可知：硫化氢是一种急性剧毒恶臭气体，溶于水形成氢硫酸；吸入少量高浓度硫化氢可于短时间内致命，低浓度硫化氢对眼、呼吸系统及中枢神经都有影响；普光气田曾因井喷失控导致200多人死亡。

因此，国内气井的天然气一般采用以下脱硫(又称除硫)方法进行处理、生产。

一、集中式脱硫法：该方法可进一步分为两种。其中一种如图1所示，可概述为：气井100产出的天然气(一般含一定量的水、油、化学剂等)，经过阀门101、集气管线102进入集气站103分离为天然气、采出液；集气站103所分离出的天然气经过站间管线104进入天然气净化处理厂105进行脱硫、降露点等处理，达标后进入外输管线106；集气站103所分离出的采出液经过采出液管线107进入污水处理厂108进行油水分离、污水絮凝等处理，达标的污水再经过污水管线109进入回注站110增压，然后再经过注水管线110、注水井112回注地层中。

该方法的另一种如图2所示，可概述为：气井100产出的天然气，经过阀门101、集气管线102进入集气站103分离为天然气、采出液；集气站103所分离出的天然气经过站间管线104进入天然气净化处理厂105进行脱硫、降露点等净化处理，达标后进入外输管线106；集气站103所分离出的采出液先通过装车管线200装入汽车罐车201中、再用汽车罐车201运至污水处理厂108并通过卸车管线202进入污水处理厂108进行油水分离、污水絮凝等处理，达标的污水再经过污水管线109进入回注站110增压，然后再经过注水管线110、注水井112回注地层中。

由本领域公知知识可知：以延长气田为例，该气田建有多个集气站、1个污水处理厂，集气站至污水处理厂的运距一般为50～150公里，最远的运距甚至超过200公里；1个集气站一般汇集5～10口气井所产的天然气，平均1口井日产采出液不到0.方吨/日，1个集气站平均日产采出液量不到2方/日，因此用汽车罐车将采出液拉运至污水处理厂的方式显然比用采出液管线输送的方式更经济；目前，延长气田均采用汽车罐车拉运的方法，将集气站所产采出液拉运至污水处理厂集中处理。

该方法存在以下缺陷：

1、该方法使整个气田地面生产系统采用抗硫设计，会导致气田(或区块)地面生产系统的固定投资、运行费用与采气成本居高不下甚至成倍增加，进而导致气田(或区块)的开发效益大幅降低，甚至使国内众多储量丰富的低渗气田(或区块)、页岩气田失去工业开发价值。

由本领域公知知识可知：如图1、图2所示，采用集中式脱硫法时，天然气所含的硫化氢只能在天然气净化处理厂105进行脱除，而在阀门101、集气管线102、集气站103、站间管线104中的天然气则均含硫化氢，采出液管线107中的污水同样含硫化氢。